Лига идей

Ученые из Университета Мэриленда создали новый тип материала, который они назвали «закаленной древесиной». По своей сути это просто обработанная целлюлоза, доля которой в древесине составляет 40-50 % – ученые убрали лишнее и подвергли вещество специальной обработке. На выходе у них получился материал, который по ряду параметров превосходит даже сталь.

Нож из закаленной древесины

Целлюлоза сама по себе прочнее многих металлов, полимеров и керамики, но в древесине ее свойства снижены из-за присутствия лигнина и гемицеллюлозы. Первый компонент удаляется химическим путем, после чего материал подвергается прессованию с нагревом. Это позволяет испарить и выдавить остатки влаги, что и придает целлюлозе невероятную прочность. Однако она все еще уязвима к воде и может опять разбухнуть, поэтому после закалки заготовку пропитывают минеральным маслом.

Из полученной пластины ученые вырезали лезвие кухонного ножа и несколько гвоздей. Нож оказался в 23 раза прочнее деревянного аналога, а его острие держало заточку втрое дольше, чем стальной клинок. Благодаря минеральной пропитке такой нож можно применять для резки любых продуктов и даже мыть в посудомоечной машине. Что касается гвоздей, то они не затупились, даже когда ими сколотили несколько досок. И что весьма важно – такие гвозди не боятся ржавчины.

На текущий момент производство закаленной древесины нельзя назвать энергоэффективным, однако в будущем оно может стать таковым. И тогда появится возможность создавать деревянную посуду и столовые приборы взамен керамических и металлических с гораздо меньшими затратами. Это экологически чистый природный материал.

Автор: Александр Мартыненко

Источник: https://www.techcult.ru/science/10230-iz-zakalennoj-drevesin...

В первой части у нас был бесплатный приток 55 кВт*ч в солнечный день(5 часов  прямых солнечных лучей) на веранду. Такой приток может стать в какой-то момент избыточным и приходит мысль о накоплении тепла хотя бы на ночь.
Тепловой аккумулятор работает проще электрического и стоит на порядки дешевле, он может быть высокотемпературным как русская печь у наших предков или низкотемпературным 25-30 градусов. У нас будет второй вариант.

Чтобы удержаться на бесплатном уровне,  можно просто избыток тепла перекачивать в подавал или в подпольное пространство, в виде горячего воздуха, вентилятором.

Теплоемкость ряда материалов (Правая колонка в килоДжоулях)

Чтобы перевести не удобные килоджоули в привычные кВт*ч, надо просто поделить их на 3600.
Например, если температура воды в теплоаккумуляторе 21 а температура воздуха 20, то в разнице температур будет энергии: 4180 / 3600 = 1.16 кВт*ч

Низкотемпературный тепловой аккумулятор удобен тем что может работать и в обратную сторону, на охлаждение. Например, если у него температура +20 а на улице +30, то он будет замедлять нагрев помещения, работая вместо кондиционера. Поэтому одноэтажные дома не требуют кондиционера летом, температурной инерции грунта вполне хватает. (В средней полосе температура грунта 5 градусов круглый год)

Если у вас подвал состоит из 20 кубов бетона, то такой объем сможет накапливать 60 кВт*ч (0.6 * 20*5) энергии, этого вполне может хватить на отопление ночью. И при этом не требуется никаких труб для теплого пола. Пол будет теплый от теплого воздуха в подвале.

Исходя из таблицы, бетон в два раза хуже воды по теплоемкости: 1 куб бетона это 0.58 кВт*ч энергии на каждый градус,  а 1 куб воды это уже 1.16 кВт*ч на 1 градус.

Кубы воды можно также получать бесплатно, просто используя пластиковые бутылки, наполняемые дождевой водой из бочки. Куб воды это 700 бутылок по полтора литра, 500 по двухлитровок или 200 пятилитровок.

Температура нагрева куба воды до 25 градусов при отдаче ее до 20 градусов, дает тепловой энергии на 6 кВт*ч.

Итак допустим теплоемкость бетонного подвала 60 кВт*ч + 5 кубов воды 30 кВт*ч = 90 кВт*ч
Вполне неплохо если считать, что на отопление 100м2 одноэтажного дома требуется 100 кВт*ч в сутки.

Проблема только в том, что у нас приток недостаточный чтобы зарядить такой тепловой аккумулятор за один солнечный день. 55 кВт*ч в день из которых половина должна идти на прямое отопление дома.
То есть 22м2 площади стекла солнечной веранды это вообще маловато будет.
Что там говорить о солнечных коллекторах на пару квадратных метров от самоделкиных.

https://delairukami.ru/stroitelstvo-i-remont/solnechnui-koll...

Но есть еще один... и даже два бесплатных бонусных лайфхака, которые частично решают проблему нехватки площади солнечных коллекторов. Первый это снег, второй это лед.

Перед верандой потребуется площадка, допустим, в 100 квадратов. Летом там может быть огород, а зимой снежная или ледяная отражающая площадка
Ну допустим, снег ложится бесплатно и без труда, а на каток можно потратить время если есть интерес к катанию на нем.
Эффективное отражение от снега я беру за 30% прироста мощности, у чистого льда коэффициент отражения 70%, так что 50% прироста мощности, записываем.

Итак у нас получается бонус + 15 кВт*ч от снега или + 27 кВт*ч от катка.
Все равно не хватает, для зарядки нашего теплового аккумулятора полностью, за один солнечный день, но в любом случае выходит значительная экономия на отоплении.

80 кВт час отопления могут стоить 160 рублей и всего за 100 солнечных дней набежит 16000р.

Количество солнечных дней в вашем регионе можно посмотреть в дневнике погоды.
Даже в Питере может быть 60 солнечных дней за отопительный сезон
https://www.gismeteo.ru/diary/4079/2020/2/

Получение бесплатной солнечной энергии для отопления это реально, надо просто правильно проектировать дома.

Многие владея 3D-принетром не имеют никаких идей на счет того что печатать, но такой проблемы нет у Иллиева Михаила, который делает бесплатные супергеройские протезы рук, для детей, в свободное от работы, ремонта электроники, время.

Тамбовчанин принял участие в телешоу "Купите это немедленно" (16+) на СТС. Обычные люди приходят на программу и рассказывают о своих изобретениях, их актуальности и полезности для общества. Если 51 % зрителей голосуют "за", то дальше ход за инвесторами, которые решают, сколько они готовы выделить средств на реализацию проекта.

На телешоу приехал 27-летний житель Мичуринска Михаил Иллиев. Он с детства увлекается электроникой и 3D-моделированием. Сейчас мужчина занимается ремонтом телефонов и планшетов, а ещё создаёт протезы для людей с ограниченными возможностями, в основном, для детей. Поэтому протезы выглядят очень ярко, например, как перчатка супергероя.

На данный момент в производство, оборудование и разработку Михаил вложил около 200 тысяч рублей. Делает протезы он совершенно бесплатно всем желающим.

"Суть моего проекта - внедрение инновационных технологий в сферу протезирования. Себестоимость одного протеза составляет от 2 до 6 тысяч рублей. По возможности дети собирают протезы сами - либо со мной, либо с родителями, что позволяет им бороться со своими комплексами. Сейчас государство оплачивает протезы всем нуждающимся. Но если протез будет стоить не 300 тысяч рублей, а в разы дешевле, мы сможем помочь большему количеству людей", - анонсировал свой проект тамбовчанин.

Протез подходит на любой возраст, масштаб изначально задаётся компьютерной программой. Протез не боится ни воды, ни грязи, ни песка - он легко моется, разбирается и снимается.

"Планирую развивать протезы ног. Я уже всё разработал. Но такие пластики, которые мне нужны, в России пока невозможно приобрести. Также планируется разработка бионических протезов, которые будут стоить не 1,5 млн рублей, а максимум до 60 тысяч рублей", - делится своими планами Михаил Иллиев.

За начинание тамбовчанина проголосовали 93 % зрителей, рекорд для данной программы. Следом настал черёд инвесторов. Каждый из четырёх инвесторов принял решение выделить Михаилу по 1 млн 250 тысяч рублей. Таким образом, мужчина заработал на дальнейшую реализацию своего проекта 5 млн рублей. Также инвесторы пообещали помочь и с юридической стороной, что для тамбовчанина сейчас наиболее актуально.

"Это был для меня большой шок. У меня изначально было желание привлечь не одного человека, а несколько, потому что один человек может в одном аспекте помочь, другой - в другом. И тут сошлись звёзды и они все вместе захотели помочь", - сказал Михаил Иллиев.

Источник: https://tambov.bezformata.com/listnews/tambovchaninu-videlil...

(Ссылка на тайминг сюжета)